路桥工程深水基础钻孔灌注桩施工技术应用研究

时间：2024-07-28

王芹

（南京润华建设集团有限公司，江苏南京 211100）

1 路桥工程深水基础钻孔灌注桩施工作业台稳定性的说明

搭设水上平台的过程当中，应该确保搭设顺序的科学性。具体为：放线测量→搭设临时作业平台→把钢管立柱插入施工→与上部的纵横杆件相连接→与下部的纵横水平杆件相连接→安设剪力撑→铺设跳板→进行循环施工处理。另一方面，明确搭设操作的重点；搭设水上平台之前，应该开展准确的测量定位工作，接着将钢管立柱插入施工，使钢管立柱插入到土层当中，并运用偏心轴震动器与辅助4吨葫芦实施施工作业。不过震动器装置的激振力不可以超过6KN，所插入钢管要确保入土承载力至少为20KN，直到立杆的插入深度无法继续打下去再停止。实施平台钻孔的过程当中，对桥身提出了强度应力方面的要求。当处于水流很急，亦或者雨水量较大的时节，尽可能禁止实施平台施工作业，否则会导致安全事故产生。处于水流较为缓慢的情况下，实施深水基础施工的时候，能够避免出现安全事故，并使施工的速度也加快，同时运用钻机设备的时候，无需对平台承受的压力因素进行考虑。实施桩基下部钻孔施工的过程中，应该准确测定河床的具体水深与面积情况，以此确定适合的钻孔深度数值。通常钻孔灌注桩平台的搭设面积会参考其外围桩位中心线3m 的位置。具体搭设过程中，应该严格控制标高，最佳的高度需搭设到比最高潮位高大约1m 的位置。

2 路桥工程深水基础钻孔灌注桩施工技术的具体应用措施

2.1 钢护筒埋设与沉入处理的说明

钢护筒主要运用钢板进行制作，体现出非常耐用和坚固，并且不会漏水、难以变形以及便于装卸操作等诸多方面的优势，同时可以进行重复利用。一般来说，护筒的直径是1.4m，各节的长度是2m。而护筒的作用具体如下：（1）对桩位进行固定处理，作为钻孔的导向；（2）可以保护孔口，避免孔口土层出现坍塌的情况；（3）科学隔离孔内、孔外的表层水，同时确保孔内的水位高于施工水位，达到提高孔壁稳定性的目的。埋设护筒的过程当中，第一，需要保证护筒平面位置埋设的正确性，偏差不超过50mm。第二，护筒顶部的标高需要超过地下水位与施工水位大约1.5-2.0m。进行泥浆制备的时候，需要参考桥梁具体的位置状况，设置泥浆池在与墩位相距大约50m 的位置。第三，为了避免护筒进行吊装、运输、沉放过程中的刃脚形成变形，应做好钢护筒刃脚处理工作，通常对底端部分和底节段进行相连加固处理。进行下沉以前，应参考护筒的具体长度、施工现场的状况，估测出第一节护筒的最小长度数值。在此过程中，需要结合作业平台顶面的标高、河床顶面测量的标高、局部的冲刷深度等。第四，在估测完第一节护筒的长度之后，应该参考护筒的总长度、吊装运输相关设施水平，完成护筒的分段处理。因为深水护筒的埋设通常处于水流很急的江河中，亦或者不良天气状况下进行，所以需尽可能降低施工现场的工作任务量。第五，进行护筒埋设与下沉的时候，应运用科学措施确保护筒的垂直度符合要求。通过借助迈达斯有限元软件，完成模拟护筒施工的整个过程，对护筒处理时产生的变形进行理论计算。

2.2 泥浆的科学制备介绍

钻孔桩桩基的施工以前，应该做好泥浆的制备工作，便于后续灌注施工。泥浆具体的比例需要严格控制，符合相关的标准要求。实施桩基加固的时候，泥浆中的沙石可以起到加固作用。此过程当中，水内的压力则影响到梁柱的稳定性情况，如果压力太大的时候，则形成水倒灌进桩基的现象，造成砼发生流失的状况，让桩基失稳，因此可借助泥浆给予桩基一个良好的层防护，依靠此种防护作用，使桩基的稳定性获得有效保障，实现对静水压力的抵抗，对提升桩基施工的质量十分有益。进行钻孔灌注泥浆处理的过程中，则应该确保钻孔直径满足泥浆通过的范围要求，假如钻孔太小，将导致泥浆经过孔中发生堵塞的情况。因此，钻孔的大小需要参考泥浆具体的浓度与材料配比情况，当完成灌注施工之后，应该运用干净的水进行孔内冲洗处理，避免出现孔壁泥浆凝结的情况，对钻孔质量产生不良影响。

2.3 钻机就位和钻进成孔的说明

实施钻孔灌注作业以前，应该明确具体的钻机台数与相关参数，然后实施功能测试。当完成钻孔施工之后，应该将钻机放置到合理的区域，禁止混乱放置。谨防钻机上的钻头被严重污染，无法再次进行运用。对于钻孔方式而言，涵盖了两类：干作业法钻孔、泥浆护壁法钻孔。而选取钻孔方式时，则应参考钻孔、灌注面积的具体大小情况，最终加以明确，如此，方可以确保钻孔达到相关的精确度与泥浆灌注质量方面的要求。

2.4 针对清孔、吊放钢筋骨架的说明

作为钻孔灌注桩施工过程当中不可或缺的构成内容之一，清孔施工处理非常关键。具体的清孔方法包含了正循环、泵吸反循环以及压缩空气法等不同类型的清孔方式。通过运用泥浆进行正循环清孔的过程中，当钻进完毕之后，会把钻头提升孔底大约200-500mm，并且运用相关性能指标满足规定的新泥浆，保持循环超过半个小时，直到将孔底的沉渣与孔壁的泥皮均全部清除完毕为止，泥浆含砂量需要低于4%。而运用泵吸反循环钻进作业的桩孔时，等到钻进完毕之后，需使回转钻具设备停止，把钻头提离孔底大约50-80mm，实施泥浆泵吸反循环处理，直到孔底的沉渣满足相关要求才能停止。而对于利用其他形式施工的桩孔来说，进行清孔的过程中把反循环钻杆下至离孔底沉渣面大约80-120mm 之上，接着利用砂石泵完成泵吸反循环清孔处理，直到满足相关要求才能停止。

2.5 深水基础水下混凝土的灌注施工

2.5.1 当第一批混凝土灌注到深水基础之后，需要持续实施灌注，禁止中途停止施工。在灌注的时候，需要重视对管内混凝土的下降、孔口的返水状况进行细致观察和分析，并准确对孔内砼面的高度加以测定，合理提高与拆卸导管，使深水基础的埋深数值是准确的。进行孔内混凝土面高度的次数测定时，通常应该多于所使用导管具体节数，同时当每一次提高导管之前，需对管内外的砼面高度进行1 次测定，必要时需要增多测定的次数，当然，对孔口返水的状况加以细致观察也不可忽略，应科学进行分析，准确予以记录。进行深水基础水下混凝土灌注的时候，需要加大对混凝土埋深的控制力度，保持在2-4m 的范围内，避免由于导管埋设太深，形成钢筋笼上浮的现象。当混凝土的顶面上升和钢筋骨架底部相距超过3m 的时候进行拔除导管，让导管的底口超出钢筋骨架底部2m，然后采用正常的速度进行深水基础水下混凝土灌注。在浇注深水基础水下混凝土的顶面和钢筋笼的底端高差为5m 以内的时候，应该减慢灌注的速度。同时准确记录深水基础水下混凝土的灌注数据，对导管的埋置深度与混凝土顶面的高度进行准确测定，并进行各个桩混凝土具体使用量的计算，和理论值进行对比。以保证桩顶混凝土质量为目的，深水基础水下混凝土灌注的高度需要超过桩顶设计标高80cm。

2.5.2 进行深水基础水下混凝土灌注施工的时候，在导管中的砼没满的情况下，导管的上端存在空气，后续砼的灌入速度应缓慢，禁止整斗进行灌入，避免导管中产生高压气囊，造成导管漏水情况的出现，同时空气由导管的底端进到桩身以后，如果无法全部逸出，说明其为导致桩身上端砼的主要原因。